化學成分對爐篦條性能的影響是顯著的,不同的化學元素在爐篦條中扮演著不同的角色。以下是一些主要元素對爐篦條性能的具體影響:
Mn
Mn對高鉻合金的性能可能產生不利影響,但錳可起脫氧作用。
錳含量應控制在0.7%~1.0%之間,以確保其對爐篦條性能的不利影響小化。
Ti
Ti在合金中用作脫氧劑、出氣劑和碳硫穩定劑。
篦條鑄件中加入鈦,有助于細晶石墨的生長,并能起到脫氧、孕育、凈化與細化鑄件組織的作用。
Ti的含量應控制在0.2%~0.4%之間,以提高鑄件的高溫性和高溫耐蝕性。
P
為防止低熔點磷共晶對鑄鐵的熔點和機械性能的不利影響,應控制含磷量≤0.06%。
S
硫和所有的變質元素都有很大的親和力,原鐵水硫含量越高越消耗稀土鎂變質劑。
為減輕硫對石墨化、對變質的不利影響,控制終點含硫量≤0.02%。
Cu
銅有助于鐵液按穩定態凝固,促進鑄鐵中的碳元素向共晶石墨轉變。
加入適量的銅可以細化珠光體和石墨,使組織緊密,從而提高鑄鐵的抗拉強度。
銅還能提高鑄鐵的抗磨、抗震和抗熱疲勞性能。
銅含量應控制在0.3%~0.4%之間,以優化爐篦條的綜合性能。
此外,爐篦條的材質選擇也至關重要。高鉻鑄鐵和高鉻鎳耐熱鑄鋼是常用的爐篦條材質,其化學成分和性能特點如下:
高鉻鑄鐵?:具有優異的耐溫、耐損和抗氧性能。其化學成分通常包括較高的鉻含量和適量的碳、硅、錳等元素。在高溫下,高鉻鑄鐵表面會形成致密的氧化膜,從而保護內部材料不被進一步氧化。
? 高鉻鎳耐熱鑄鋼?:在高鉻鑄鐵的基礎上添加了鎳元素,進一步提高了其高溫強度和抗化能力。鎳的加入有助于形成穩定的氧化膜,保護材料不受高溫和氧化影響。
除了上述元素和材質外,稀土元素對耐熱高鉻鑄鐵爐篦條的綜合性能也有顯著影響。稀土元素可以細化爐篦條的顯微組織,提高其力學性能、耐熱性、耐蝕性及耐熱疲勞性。試驗表明,加入1%左右鐵液重量的稀土硅鐵是比較合理的。